(57)【要約】【課題】ピストンに作用するスラスト力を無くす。【解決手段】２本の第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とを反対方向に回転させたときに、それぞれの第１ピストン２３、第２ピストン５３に連結した２つの第１・第３コネクティングロッド２６，２８と第２コネクティングロッド２７、第４・第６コネクティングロッド５４，５６と第５コネクティングロッド５５のそれぞれにおける各ピストン２３，５３及び各クランクシャフト１６，１７との連結位置、即ち点９２と点９４、点９１と点９３、点９６と点９８、点９５と点９７を、シリンダ軸８０に対して常に対称となるようにして、一対の第１ピストン２３及び第２ピストン５３をそれぞれ水平移動させる。【選択図】図３
2007198359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースに２本のクランクシャフトを平行に配置し、これらのクランクシャフトにそれぞれコネクティングロッドを介して単一のピストンを連結し、前記クランクケース側に配置したシリンダに前記ピストンを移動自在に挿入することで、
前記２本のクランクシャフトを反対方向に回転させたときに、２つのコネクティングロッドのそれぞれにおける前記ピストン及び前記クランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにしたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
クランクケースに２本のクランクシャフトを平行に配置し、これらのクランクシャフトの両側方に且つシリンダ軸を一致させて前記クランクケース側に一対のシリンダを設け、これらのシリンダにそれぞれピストンを移動自在に挿入し、前記２本のクランクシャフトからそれぞれ前記一対のシリンダ側へコネクティングロッドを延ばし、これらのコネクティングロッドの先端に各ピストンを連結することで、
前記２本のクランクシャフトを反対方向に回転させたときに、それぞれのピストンに連結した２つのコネクティングロッドのそれぞれにおける前記ピストン及び前記クランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにして、前記一対のピストンをそれぞれ水平移動させることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
前記２本のクランクシャフトの一方と前記ピストンとを１本の前記コネクティングロッドで連結し、前記２本のクランクシャフトの他方と前記ピストンとを２本の前記コネクティングロッドで連結し、１本のコネクティングロッドを２本のコネクティングロッドで挟むように配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関として、クランク軸を２本備え、それぞれのクランク軸にコンロッドを介してピストンを連結したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６２−１０７２３８号公報
【０００３】
特許文献１の第３図を以下の図１１で説明する。なお、符号は振り直した。
図１１は従来の内燃機関の断面図であり、機関２００は、第１クランク軸２０１と第２クランク軸２０２とを水平に且つ平行に配置し、第１クランク軸２０１に第１コンロッド２０３を介して第１ピストン２０６を連結し、第２クランク軸２０２に第２コンロッド２０４を介して第２ピストン２０７を連結し、第１クランク軸２０１及び第２クランク軸２０２にシリンダ軸が直交するように第１シリンダ２１１及び第２シリンダ２１２を配置し、これらの第１シリンダ２１１及び第２シリンダ２１２にそれぞれ第１ピストン２０６、第２ピストン２０７を移動自在に挿入したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１クランク軸２０１及び第２クランク軸２０２が回転したときには、第１シリンダ２１１及び第２シリンダ２１２の各シリンダ軸に対して第１コンロッド２０３、第２コンロッド２０４が傾き、第１ピストン２０６及び第２ピストン２０７にスラスト力が発生するため、第１ピストン２０６及び第２ピストン２０７が第１シリンダ２１１及び第２シリンダ２１２の各シリンダ壁に押付けられ、摺動抵抗の増加、騒音の発生等の原因になる。
本発明の目的は、ピストンに作用するスラスト力を無くすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、クランクケースに２本のクランクシャフトを平行に配置し、これらのクランクシャフトにそれぞれコネクティングロッドを介して単一のピストンを連結し、クランクケース側に配置したシリンダにピストンを移動自在に挿入することで、２本のクランクシャフトを反対方向に回転させたときに、２つのコネクティングロッドのそれぞれにおけるピストン及びクランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
作用として、２つのコネクティングロッドのそれぞれのピストン及びクランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにしたことで、コネクティングロッドのピストン側の連結位置とクランクシャフト側の連結位置とを結ぶ線分が、２つのコネクティングロッドでシリンダ軸に対して対称になり、一方のコネクティングロッドのシリンダ軸に対する傾斜によりピストンに発生するスラスト力と、他方のコネクティングロッドのシリンダ軸に対する傾斜によりピストンに発生するスラスト力とが、大きさが同じで向きが反対になり、打ち消される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、クランクケースに２本のクランクシャフトを平行に配置し、これらのクランクシャフトの両側方に且つシリンダ軸を一致させてクランクケース側に一対のシリンダを設け、これらのシリンダにそれぞれピストンを移動自在に挿入し、２本のクランクシャフトからそれぞれ一対のシリンダ側へコネクティングロッドを延ばし、これらのコネクティングロッドの先端に各ピストンを連結することで、２本のクランクシャフトを反対方向に回転させたときに、それぞれのピストンに連結した２つのコネクティングロッドのそれぞれにおけるピストン及びクランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにして、一対のピストンをそれぞれ水平移動させることを特徴とする。
【０００８】
作用として、水平対向型内燃機関において、２つのコネクティングロッドのそれぞれのピストン及びクランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにしたことで、コネクティングロッドのピストン側の連結位置とクランクシャフト側の連結位置とを結ぶ線分が、２つのコネクティングロッドでシリンダ軸に対して対称になり、一方のコネクティングロッドのシリンダ軸に対する傾斜によりピストンに発生するスラスト力と、他方のコネクティングロッドのシリンダ軸に対する傾斜によりピストンに発生するスラスト力とが、大きさが同じで向きが反対になり、打ち消される。
【０００９】
また、例えば、従来の水平対向型内燃機関では、対向するシリンダがクランクシャフトの軸線が延びる方向にオフセットしているため、対向するピストンがそれぞれストロークしたときに、クランクシャフトに偶力が発生して機械振動が発生しやすいが、本発明では、対向するシリンダが同一シリンダ軸上に位置するため、シリンダオフセットがゼロとなり、上記の偶力が発生せず、機械振動は完全に打ち消される。
【００１０】
請求項３に係る発明は、２本のクランクシャフトの一方とピストンとを１本のコネクティングロッドで連結し、２本のクランクシャフトの他方とピストンとを２本のコネクティングロッドで連結し、１本のコネクティングロッドを２本のコネクティングロッドで挟むように配置したことを特徴とする。
【００１１】
作用として、ピストンを３本のコネクティングロッドで支持するため、ピストンを安定に支持することが可能になり、また、１本のコネクティングロッドを２本のコネクティングロッドで挟むように配置したことで、１本のコネクティングロッドの傾斜により発生するスラスト力と２本のコネクティングロッドにより発生するスラスト力とを同一平面上に配置することが可能になり、ピストンに偶力が発生しない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、クランクケースに２本のクランクシャフトを平行に配置し、これらのクランクシャフトにそれぞれコネクティングロッドを介して単一のピストンを連結し、クランクケース側に配置したシリンダにピストンを移動自在に挿入することで、２本のクランクシャフトを反対方向に回転させたときに、２つのコネクティングロッドのそれぞれにおけるピストン及びクランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにしたので、２つのコネクティングロッドの傾きがシリンダ軸に対して対称となり、ピストンにスラスト力が作用しないようにすることができ、ピストンとシリンダとの摺動抵抗が低減し、ピストンの姿勢を保持するスカート部が不要になってピストンの軽量化を図ることができ、高回転化や省燃費化を図ることができる。また、ピストン側部の摩耗を低減させることができ、更に、ピストンがシリンダに当たって発生するピストン打音の発生を抑えることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、クランクケースに２本のクランクシャフトを平行に配置し、これらのクランクシャフトの両側方に且つシリンダ軸を一致させてクランクケース側に一対のシリンダを設け、これらのシリンダにそれぞれピストンを移動自在に挿入し、２本のクランクシャフトからそれぞれ一対のシリンダ側へコネクティングロッドを延ばし、これらのコネクティングロッドの先端に各ピストンを連結することで、２本のクランクシャフトを反対方向に回転させたときに、それぞれのピストンに連結した２つのコネクティングロッドのそれぞれにおけるピストン及びクランクシャフトとの連結位置を、シリンダ軸に対して常に対称となるようにして、一対のピストンをそれぞれ水平移動させるので、水平対向型の内燃機関において、各ピストンでの２つのコネクティングロッドの傾きがシリンダ軸に対して対称となり、ピストンにスラスト力が作用しないようにすることができ、ピストンとシリンダとの摺動抵抗が低減し、ピストンの姿勢を保持するスカート部が不要になってピストンの軽量化を図ることができ、高回転化や省燃費化を図ることができる。また、ピストン側部の摩耗を低減させることができ、更に、ピストンがシリンダに当たって発生するピストン打音の発生を抑えることができる。
【００１４】
また、対向するシリンダが同一シリンダ軸上に位置するため、シリンダオフセットがゼロとなり、対向するピストンがそれぞれストロークしたときに、クランクシャフトに偶力が発生せず、機械振動を完全に打ち消すことができる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、２本のクランクシャフトの一方とピストンとを１本のコネクティングロッドで連結し、２本のクランクシャフトの他方とピストンとを２本のコネクティングロッドで連結し、１本のコネクティングロッドを２本のコネクティングロッドで挟むように配置したので、３本のコネクティングロッドでピストンを支持するため、ピストンを安定に支持することができ、また、ピストンでの偶力の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る内燃機関の断面図であり、内燃機関１０は、例えば、第１シリンダとしての左シリンダ部１２と、第２シリンダとしての右シリンダ部１４とからなり、左シリンダ部１２と右シリンダ部１４との間に２本の第１・第２クランクシャフト１６，１７を回転自在に取付けた２気筒水平対向型のものである。
【００１７】
左シリンダ部１２は、左シリンダブロック２１と、この左シリンダブロック２１に設けた左シリンダボア２２に移動自在に挿入した第１ピストン２３と、この第１ピストン２３及び第２クランクシャフト１７のそれぞれに連結した第１コネクティングロッド２６及び第３コネクティングロッド２８（不図示）と、第１ピストン２３及び第１クランクシャフト１６のそれぞれに連結した第２コネクティングロッド２７とを備える。
【００１８】
左シリンダブロック２１は、左シリンダ本体３１と、この左シリンダ本体３１の内側に嵌合させるとともに左シリンダボア２２を形成した筒状の左スリーブ３２と、シリンダ本体３１に取付けた左クランクケース３３とからなる。
【００１９】
ここで、４１はシリンダブロック２１の側部にヘッドガスケット（不図示）を介して取付けた左シリンダヘッド、４２は燃焼室、４３は吸気ポート、４４は吸気バルブ、４６は排気ポート、４７は排気バルブである。
【００２０】
右シリンダ部１４は、左シリンダ部１２と基本構造は同一であり、右シリンダブロック５１と、右シリンダボア５２と、第２ピストン５３と、この第２ピストン５３及び第１クランクシャフト１６のそれぞれに連結した第４コネクティングロッド５４及び第６コネクティングロッド５６（不図示）と、第２ピストン５３及び第２クランクシャフト１７のそれぞれに連結した第５コネクティングロッド５５とを備える。
【００２１】
右シリンダブロック５１は、右シリンダ本体６１、右スリーブ６３、右クランクケース６４からなる。なお、７１は右シリンダヘッド、７２は燃焼室、７３は吸気ポート、７４は吸気バルブ、７６は排気ポート、７７は排気バルブ、複数の７８は左クランクケース３３と右クランクケース６４とを締結するボルト、８０は左シリンダボア２２及び右シリンダボア５２の各中心を通るシリンダ軸である。
【００２２】
図２は本発明に係るクランクシャフト、コネクティングロッド及びピストンの組立体を示す斜視図であり、第１クランクシャフト１６の第１クランクピン８１に第４コネクティングロッド５４（「＃４」と記した。）の大端部５４ａを連結し、第１クランクシャフト１６の第２クランクピン８２に第２コネクティングロッド２７（「＃２」と記した。）の大端部２７ａを連結し、第１クランクシャフト１６の第３クランクピン８３に第６コネクティングロッド５６（「＃６」と記した。）の大端部５６ａを連結し、第２クランクシャフト１７の第１クランクピン８６に第１コネクティングロッド２６（「＃１」と記した。）の大端部２６ａを連結し、第２クランクシャフト１７の第２クランクピン８７に第５コネクティングロッド５５（「＃５」と記した。）の大端部５５ａを連結し、第２クランクシャフト１６の第３クランクピン８８に第３コネクティングロッド２８（「＃３」と記した。）の大端部２８ａを連結し、第１コネクティングロッド２６、第２コネクティングロッド２７及び第３コネクティングロッド２８の各小端部をピストンピン（詳細は後述する。）を介して第１ピストン２３に連結し、第４コネクティングロッド５４、第５コネクティングロッド５５及び第６コネクティングロッド５６の各小端部をピストンピン（詳細は後述する。）を介して第２ピストン５３に連結したことを示す。
【００２３】
このように、第１ピストン２３を３本の第１コネクティングロッド２６、第２コネクティングロッド２７及び第３コネクティングロッド２８で支持し、第２ピストン５３を３本の第４コネクティングロッド５４、第５コネクティングロッド５５及び第６コネクティングロッド５６で支持するため、第１ピストン２３及び第２ピストン５３を安定して支持することができる。
【００２４】
図３は本発明に係るクランクシャフト、コネクティングロッド及びピストンの組立体を示す側面図である。
第１ピストン２３は、第１コネクティングロッド２６及び第３コネクティングロッド２８（図では、第３コネクティングロッド２８は第１コネクティングロッド２６の手前側に位置する。）に第１ピストンピン６６で連結し、第２コネクティングロッド２７に第２ピストンピン６７で連結した部品である。
【００２５】
また、第２ピストン５３は、第４コネクティングロッド５４及び第６コネクティングロッド５６（第６コネクティングロッド５６は第４コネクティングロッド５４の手前側に位置する。）に第１ピストンピン６６で連結し、第５コネクティングロッド５５に第２ピストンピン６７で連結する。
【００２６】
第１・第３コネクティングロッド２６，２８、第４・第６コネクティングロッド５４，５６は同形状である。また、第２・第５コネクティングロッド２７，５５は同形状であり、第１・第３コネクティングロッド２６，２８、第４・第６コネクティングロッド５４，５６よりも大きな荷重を支えるため、断面積を大きくしてある。
【００２７】
また、第１・第３コネクティングロッド２６，２８の大端部２６ａ，２８ａと第２クランクシャフト１７の第１・第３クランクピン８６，８８との連結部の中心を点９１、第１・第３コネクティングロッド２６，２８の小端部２６ｂ，２８ｂと第１ピストン２３の第１ピンボス２３ａとの連結部の中心を点９２とする。
【００２８】
第２コネクティングロッド２７の大端部２７ａと第１クランクシャフト１６の第２クランクピン８２との連結部の中心を点９３、第２コネクティングロッド２７の小端部２７ｂと第１ピストン２３の第２ピンボス２３ｂとの連結部の中心を点９４とする。
【００２９】
第４・第６コネクティングロッド５４，５６の大端部５４ａ，５６ａと第１クランクシャフト１６の第１・第３クランクピン８１，８３との連結部の中心を点９５、第４・第６コネクティングロッド５４，５６の小端部５４ｂ，５６ｂと第２ピストン５３の第１ピンボス５３ａとの連結部の中心を点９６とする。
【００３０】
第５コネクティングロッド５５の大端部５５ａと第２クランクシャフト１７の第２クランクピン８７との連結部の中心を点９７、第５コネクティングロッド５５の小端部５５ｂと第２ピストン５３の第２ピンボス５３ｂとの連結部の中心を点９８とする。
【００３１】
以上に示した点９１と点９２との距離Ｌ１、点９３と点９４との距離Ｌ２、点９５と点９６との距離Ｌ３、点９７と点９８との距離Ｌ４は等しい（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）。
即ち、各コネクティングロッド２６〜２８，５４〜５８の取付長さは全て等しい。
【００３２】
更に、上記した点９１と点９３、点９２と点９４、点９５と点９７、点９６と点９８は、それぞれシリンダ軸８０に対して対称な位置に有る。
従って、シリンダ軸８０と点９２との距離Ｌ５、シリンダ軸８０と点９４との距離Ｌ６、シリンダ軸８０と点９６との距離Ｌ７、シリンダ軸８０と点９８との距離Ｌ８も全て等しく（Ｌ５＝Ｌ６＝Ｌ７＝Ｌ８）、第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７のそれぞれのクランク軸線１０１，１０２から点９２，９４までの距離Ｌ１１、クランク軸線１０１，１０２から点９６，９８までの距離Ｌ１２も等しい（Ｌ１１＝Ｌ１２）。
【００３３】
また、シリンダ軸８０からクランク軸線１０１までの距離Ｌ１３及びシリンダ軸８０からシリンダ軸線１０２までの距離Ｌ１４も等しく（Ｌ１３＝Ｌ１４）、これらの距離Ｌ１３，Ｌ１４は、上記した距離Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８に等しい。
【００３４】
更に、矢視Ｚでは、第１ピストン２３のシリンダ軸と、第２ピストン５３のシリンダ軸とは一致（即ち、第１ピストン２３と第２ピストン５３とは共通のシリンダ軸８０を有する。）しており、クランク軸線１０１，１０２の延びる方向（紙面の表裏方向である。）での左シリンダボア２２（図１参照）と右シリンダボア５２（図１参照）とのシリンダオフセットはゼロである。
【００３５】
図４は本発明に係る第１クランクシャフト及び第２クランクシャフトの断面図である。
第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とは、同一形状であり、クランク軸線１０１とクランク軸線１０２とを平行に配置するとともに、従来よりも近接させて配置したものである。以下では第１クランクシャフト１６について詳細に説明し、第２クランクシャフト１７については必要部分のみ説明する。
【００３６】
第１クランクシャフト１６は、端部にジャーナル１１１を形成した第１部材１１２と、この第１部材１１２に中空のボルト１１３及びナット１１４で取付けた第２部材１１６と、この第２部材１１６に中空のボルト１１７及びナット１１８，１１９で取付けた第３部材１２１と、端部にジャーナル１２２を形成するとともに第３部材１２１に中空のボルト１２３及びナット１２４で取付けた第４部材１２６とからなる。なお、複数の１２８は左クランクケース３３（図１参照）及び右クランクケース６４（図１参照）とジャーナル１１１，１２２との間に設けるベアリングである。
【００３７】
第１部材１１２及び第２部材１１６は、第１アーム１３１、第１クランクピン８１、第２アーム１３２及び第３アーム１３３を形成する部材であり、第１クランクピン８１にスイング自在に第４コネクティングロッド５４の大端部５４ａを連結する。
【００３８】
第２部材１１６及び第３部材１２１は、第２クランクピン８２、第４アーム１３４及び第５アーム１３５を形成する部材であり、第２クランクピン８２にスイング自在に第２コネクティングロッド２７の大端部２７ａを連結する。
【００３９】
第３部材１２１及び第４部材１２６は、第３クランクピン８３及び第６アーム１３６を形成する部材であり、第３クランクピン８３にスイング自在に第６コネクティングロッド５６の大端部５６ａを連結する。
【００４０】
第２クランクシャフト１７の第１部材１１２及び第２部材１１６は、第１クランクピン８６を形成する部材であり、第１クランクピン８６にスイング自在に第１コネクティングロッド２６の大端部２６ａを連結する。
【００４１】
第２クランクシャフト１７の第２部材１１６及び第３部材１２１は、第２クランクピン８７を形成する部材であり、第２クランクピン８７にスイング自在に第５コネクティングロッド５５の大端部５５ａを連結する。
【００４２】
第２クランクシャフト１７の第３部材１２１及び第４部材１２６は、第３クランクピン８８を形成する部材であり、第３クランクピン８８にスイング自在に第３コネクティングロッド２８の大端部２８ａを連結する。
【００４３】
第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との距離Ｌ１６は、図中のクランク軸線１０１，１０２間の距離であり、図３に示した距離Ｌ１３と距離Ｌ１４とを合わせたものである。即ち、Ｌ１６＝Ｌ１３＋Ｌ１４である。
【００４４】
また、クランク軸線１０１から第１クランクピン８１及び第３クランクピン８３の軸線１３７ａまでの距離、クランク軸線１０１から第２クランクピン８２の軸線１３７ｂまでの距離をそれぞれ同一のＬ１７とすると、距離Ｌ１７は第１・第２ピストン２３，５３（図３参照）のストロークの半分である。
【００４５】
クランク軸線１０２から第１クランクピン８６及び第３クランクピン８８の軸線１３８ａまでの距離、クランク軸線１０２から第２クランクピン８７の軸線１３８ｂまでの距離もＬ１７である。
【００４６】
更に、第２クランクシャフト１７側の軸線１３８ｂは、第１クランクシャフト１６側の軸線１３７ａよりも第１クランク軸線１０１側に位置し、更に、第１クランク軸線１０１と第２クランク軸線１０２との中央を通る直線１３９よりも第１クランク軸線１０１側に位置する。
【００４７】
また、第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７をそれぞれ第１クランク軸線１０１、第２クランク軸線１０２の回りに１８０°回転させたときには、第１クランクシャフト１６側の軸線１３７ｂは、第２クランクシャフト１７側の軸線１３８ａよりも第２クランク軸線１０２側に位置し、更に、直線１３９よりも第２クランク軸線１０２側に位置する。
【００４８】
このように、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との距離Ｌ１６を従来に比べて、より一層短縮することができ、内燃機関の更なる小型化、コンパクト化を図ることができる。
【００４９】
第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との最小距離は、大端部２６ａ，２８ａ，５４ａ，５６ａの外径と、部品の製造誤差、熱膨張に影響を受ける隣接する大端部間のクリアランス（図では大端部２６ａ，５４ａ間のクリアランス、大端部２８ａ，５６ａ間のクリアランスである。）によって決まる。
【００５０】
図５は本発明に係る第１クランクシャフト及び第２クランクシャフトの簡略図である。
第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７の形状を模式的に表したのが図中の太線であり、以下ではこの太線の各部を主に説明する。なお、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７の各部を識別するために必要に応じて第１クランクシャフト１６側の符号の末尾にはＡ、第２クランクシャフト１７側の符号の末尾にはＢを付した。
【００５１】
第１クランクシャフト１６は、ジャーナル１１１Ａと、このジャーナル１１１Ａから傾斜させて延ばした第１アーム１３１Ａと、この第１アーム１３１Ａの先端に設けた第１クランクピン８１と、この第１クランクピン８１から傾斜させてほぼ一直線状に延ばした第２アーム１３２Ａ及び第３アーム１３３Ａと、この第３アーム１３３Ａの先端に設けた第２クランクピン８２と、この第２クランクピン８２から傾斜させてほぼ一直線状に延ばした第４アーム１３４Ａ及び第５アーム１３５Ａと、この第５アーム１３５Ａの先端に設けた第３クランクピン８３と、この第３クランクピン８３から傾斜させて延ばした第６アーム１３６Ａと、この第６アーム１３６Ａの端部に設けたジャーナル１２２Ａとからなる。
【００５２】
上記した第２アーム１３２Ａと第３アーム１３３Ａ、第４アーム１３４Ａと第５アーム１３５Ａは、それぞれクランク軸線１０１が境となる。
太線で示すジャーナル１１１Ａ、第１クランクピン８１、第２クランクピン８２、第３クランクピン８３、ジャーナル１２２Ａは、それぞれ外径の中心に引いたものである。
【００５３】
同様に、第２クランクシャフト１７は、ジャーナル１１１Ｂと、第１アーム１３１Ｂと、第１クランクピン８６と、第２アーム１３２Ｂ及び第３アーム１３３Ｂと、第２クランクピン８７と、第４アーム１３４Ｂ及び第５アーム１３５Ｂと、第３クランクピン８８と、第６アーム１３６Ｂと、ジャーナル１２２Ｂとからなる。
【００５４】
上記した第２アーム１３２Ｂと第３アーム１３３Ｂ、第４アーム１３４Ｂと第５アーム１３５Ｂは、それぞれクランク軸線１０２が境となる。
太線で示すジャーナル１１１Ｂ、第１クランクピン８６、第２クランクピン８７、第３クランクピン８８、ジャーナル１２２Ｂは、それぞれ外径の中心に引いたものである。
【００５５】
上記の第１クランクシャフト１６において、第１アーム１３１Ａ、第２アーム１３２Ａ、第３アーム１３３Ａ、第４アーム１３４Ａ、第５アーム１３５Ａ、第６アーム１３６Ａはそれぞれクランク軸線１０１，１０２に直交する方向から傾斜し、第２クランクシャフト１７において、第１アーム１３１Ｂ、第２アーム１３２Ｂ、第３アーム１３３Ｂ、第４アーム１３４Ｂ、第５アーム１３５Ｂ、第６アーム１３６Ｂはそれぞれクランク軸線１０１，１０２に直交する方向から傾斜して延びる。
【００５６】
第１アーム１３１Ａと第２アーム１３２Ａ、第３アーム１３３Ａと第４アーム１３４Ａ、第５アーム１３５Ａと第６アーム１３６Ａ、第２アーム１３２Ａと第５アーム１３５Ａは、それぞれ先細り状に形成したものであり、第１アーム１３１Ｂと第２アーム１３２Ｂ、第３アーム１３３Ｂと第４アーム１３４Ｂ、第５アーム１３５Ｂと第６アーム１３６Ｂ、第２アーム１３２Ｂと第５アーム１３５Ｂは、それぞれ先細り状に形成したものである。
【００５７】
また、第１アーム１３１Ａと第１アーム１３１Ｂ、第２アーム１３２Ａと第２アーム１３２Ｂ、第３アーム１３３Ａと第３アーム１３３Ｂ、第４アーム１３４Ａと第４アーム１３４Ｂ、第５アーム１３５Ａと第５アーム１３５Ｂ、第６アーム１３６Ａと第６アーム１３６Ｂはそれぞれ平行である。
【００５８】
更に、第１クランクピン８１の長さＡ１は、第１クランクピン８６の長さＢ１に等しく、第２クランクピン８２の長さＡ２は、第２クランクピン８７の長さＢ２に等しく、第３クランクピン８３の長さＡ３は、第３クランクピン８８の長さＢ３に等しい。
【００５９】
図では、第１クランクピン８１が第１クランクピン８６の内側を通過可能で、第２クランクピン８７が第２クランクピン８２の内側を通過可能で、第３クランクピン８３が第３クランクピン８８の内側を通過可能な状態であるが、Ａ１＞Ｂ１、Ｂ２＞Ａ２、Ａ３＞Ｂ３としてもよい。
【００６０】
このようにすれば、第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７が図の状態からそれぞれシリンダ軸線１０１，１０２の回りに１８０°回転した場合でも、第１クランクピン８６が第１クランクピン８１の内側を通過可能で、第２クランクピン８２が第２クランクピン８７の内側を通過可能で、第３クランクピン８８が第３クランクピン８３の内側を通過可能である。又は、Ａ１＜Ｂ１、Ｂ２＜Ａ２、Ａ３＜Ｂ３としてもよい。
【００６１】
以上のように、例えば、先細り状に形成した第３アーム１３３Ａと第４アーム１３４Ａ及び先細り状に形成した第２アーム１３２Ａと第５アーム１３５Ａとの間に、先細り状に形成した第３アーム１３３Ｂと第４アーム１３４Ｂ、先細り状に形成した第２アーム１３２Ｂと第５アーム１３５Ｂとがより挿入しやすくなる、即ちより接近させて配置しやすくなる。従って、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との距離を縮めることができ、内燃機関をより小型にすることができる。
【００６２】
以上の図１、図３〜図５で示したように、左クランクケース３３及び右クランクケース６４側に設けた第１シリンダとしての左シリンダボア２２及び第２シリンダとしての右シリンダボア５２と、左クランクケース３３及び右クランクケース６４に、平行に配置した第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７と、第１クランクシャフト１６に第１クランクピンとしての第２クランクピン８２を介して一端を連結した第１コネクティングロッドとしての第２コネクティングロッド２７と、この第２コネクティングロッド２７の他端に連結するとともに左シリンダボア２２に移動自在に挿入した第１ピストン２３と、第２クランクシャフト１７に第２クランクピンとしての第２クランクピン８７を介して一端を連結した第２コネクティングロッドとしての第５コネクティングロッド５５と、この第５コネクティングロッド５５の他端に連結するとともに右シリンダボア５２に移動自在に挿入した第２ピストン５３とを備え、第１クランクシャフト１６のシリンダ軸線１０１から各クランクピン８１〜８３までの距離Ｌ１７と第２クランクシャフト１７のクランク軸線１０２から各クランクピン８６〜８８までの距離Ｌ１７とを等しくした内燃機関１０において、第１クランクシャフト１６に、各クランクピン８１〜８３を先端で支持する先細り状に形成した一対の第１クランクアームとしての各アーム１３１Ａ〜１３６Ａを備え、第２クランクシャフト１７に各クランクピン８６〜８８を先端で支持する先細り状に形成した一対の第２クランクアームとしての各アーム１３１Ｂ〜１３６Ｂを備え、これらの各アーム１３１Ａ〜１３６Ａと各アーム１３１Ｂ〜１３６Ｂとをそれぞれ平行に配置するとともに、各クランクピン８６〜８８の長さＢ１〜Ｂ３を、各クランクピン８１〜８３の長さＡ１〜Ａ３と等しくするか、又は各クランクピン８１〜８３の長さＡ１〜Ａ３よりも大きくし、あるいは、各クランクピン８１〜８３の長さＡ１〜Ａ３を、各クランクピン８６〜８８の長さＢ１〜Ｂ３と等しくするか、又は各クランクピン８１〜８３の長さＡ１〜Ａ３よりも大きくすることで、第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７が回転しているときに、例えば、各アーム１３１Ａ〜１３６Ａのうちのアーム１３３Ａ，１３４Ａが、各アーム１３１Ｂ〜１３６Ｂのうちのアーム１３２Ｂ〜１３５Ｂの内側を通過可能とし、且つ例えば、各アーム１３１Ｂ〜１３６Ｂのうちのアーム１３３Ｂ〜１３４Ｂが各アーム１３１Ａ〜１３６Ａのうちのアーム１３２Ａ〜１３５Ａの内側を通過可能としたことを特徴とする。
これにより、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との距離を短縮することができ、内燃機関１０のより一層の小型化、コンパクト化を図ることができる。
【００６３】
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る内燃機関のピストンを示す説明図である。
（ａ）は側面図であり、第１ピストン２３を立てた状態とし、第１ピンボス２３ａに第１ピストンピン６６を嵌め、第２ピンボス２３ｂ（不図示）に第２ピストンピン６７は嵌めた状態を示す。第２ピストン５３については第１ピストン２３と同一構造である。
【００６４】
第１ピストン２３は、スラスト力が作用しないために、シリンダ内での姿勢制御を行うスカートを廃止したものである。第１ピンボス２３ａは、下方に突出する一対のピンボス半体２３ｃ，２３ｄからなる。
【００６５】
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、ピストン２３は、頂部２３ｅと、この頂部２３ｅの外周に一体に形成したランド部２３ｆと、これらの頂部２３ｅ及びランド部２３ｆから下方に突出させたピンボス半体２３ｃ，２３ｄ（一方の符号２３ｄのみ示す。）と、これらのピンボス半体２３ｃ，２３ｄ及び頂部２３ｅを連結して補強する縦リブ２３ｇとからなる。
【００６６】
頂部２３ｆは、燃焼室を形成するために凹状に湾曲させた頂面２３ｈと、スキッシュを発生させるために頂面２３ｈの外周縁側に形成したテーパ部２３ｊとを有する。
ランド部２３ｇは、テーパ部２３ｊ側から順に、トップランド２３ｍ、トップリング溝２３ｎ、セカンドランド２３ｐ、セカンドリング溝２３ｑ、サードランド２３ｒ、オイルリング溝２３ｓ、ボトムランド２３ｔを形成した部分である。
【００６７】
（ｃ）は（ａ）の底面図であり、ピンボス半体２３ｃは、縦リブ２３ｇを境にした第１突出部２３ｖと第２突出部２３ｗとからなり、ピンボス半体２３ｄは、縦リブ２３ｇを境にした第１突出部２３ｘと第２突出部２３ｙとからなる。
【００６８】
これらの第１突出部２３ｖ及び第１突出部２３ｘは、第１ピンボス２３ａを構成する部分であり、第２突出部２３ｗ及び第２突出部２３ｙは第２ピンボス２３ｂを構成する部分である。なお、２３Ａは第１ピストンピン６６を通すための第１ピン穴，２３Ｂは第２ピストンピン６７を通す第２ピン穴である。
【００６９】
第１ピストンピン６６は、第１ピン穴２３Ａ，２３Ａにそれぞれベアリング１４１，１４１を介して嵌合させた部品である。なお、１４２は第１ピストンピン６６に嵌めるとともにベアリング１４１，１４１間に配置したカラーである。
【００７０】
第１コネクティングロッド２６の小端部２６ｂ及び第３コネクティングロッド２８の小端部２８ｂは、第１ピストンピン６６の第１突出部２３ｖ及び第１突出部２３ｘよりも外方に突出した部分に嵌合（圧入）したものである。
【００７１】
第２ピストンピン６７は、第２ピン穴２３Ｂ，２２Ｂに嵌合（圧入）させた部品である。第２コネクティングロッド２７の小端部２７ｂは、第２ピストンピン６７の第２突出部２３ｗと第２突出部２３ｙとの間の部分にベアリング１４４を介して嵌合させたものである。
【００７２】
第１ピストン２３に第１ピストンピン６６を介して２本の第１コネクティングロッド２６及び第３コネクティングロッド２８で連結し、また、第１ピストン２３に第２ピストンピン６７を介して１本の第２コネクティングロッド２７で連結することで、第２コネクティングロッド２７の傾斜により発生するスラスト力（図では上下方向に作用する）と、第１コネクティングロッド２６及び第３コネクティングロッド２８の傾斜により発生するスラスト力（図では上下方向に作用する）とを、例えば、第１ピストン２３の中心を通って図の上下方向に延びる同一平面上に配置することができ、第１ピストン２３に偶力（第１ピストン２３を紙面上で回転させる方向に働く。）が発生するのを防止することができる。
【００７３】
以上の図２及び図６で説明したように、２本の第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７のうち、一方の第１クランクシャフト１６と第１ピストン２３とを１本の第２コネクティングロッド２７で連結し、２本の第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７のうち、他方の第２クランクシャフト１７と第１ピストン２３とを２本の第１・第３コネクティングロッド２６，２８で連結し、１本の第２コネクティングロッド２７を２本の第１・第３コネクティングロッド２６，２８で挟むように配置する。
【００７４】
また、２本の第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７の一方の第２クランクシャフト１７と第２ピストン５３とを１本の第５コネクティングロッド５５で連結し、２本の第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７の他方の第１クランクシャフト１６と第２ピストン５３とを２本の第４・第６コネクティングロッド５４，５６で連結し、１本の第５コネクティングロッド５５を２本の第４・第６コネクティングロッド５４，５６で挟むように配置する。
【００７５】
これにより、３本の各コネクティングロッド２６〜２８で第１ピストン２３を支持し、３本の各コネクティングロッド５４〜５６で第２ピストン５３を支持するため、第１ピストン２３及び第２ピストン５３を安定に支持することができ、また、第１ピストン２３及び第２ピストン５３での偶力の発生を防止することができる。
【００７６】
以上に述べた各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を次に説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第１作用図であり、クランク角が０°、即ち第１ピストン２３が圧縮上死点、第２ピストン５３が排気上死点に位置する状態を示す。
【００７７】
この図のように、クランク軸線１０１，１０２が延びる方向から見た場合、第２コネクティングロッド２７、第１クランクシャフト１６、第４・第６コネクティングロッド５４，５６は直線状に並び、第１・第３コネクティングロッド２６，２８、第２クランクシャフト１７、第５コネクティングロッド５５は直線状に並び、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とはオーバーラップしない。図中の矢印は第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７の回転方向を示す（以下図１０まで同じ。）。即ち、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とは反対方向に回転する。
【００７８】
（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図（コネクティングロッドの形状の一部は省いた。）である。
第２コネクティングロッドの大端部２７ａは、第４コネクティングロッドの大端部５４ａ及び第６コネクティングロッドの大端部５６ａよりも手前側に位置し、第５コネクティングロッドの大端部５５ａは、第１コネクティングロッドの大端部２６ａ及び第３コネクティングロッドの大端部２８ａよりも奥側に位置する。
【００７９】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第２作用図であり、クランク角が９０°、即ち第１ピストン２３が膨張行程、第２ピストン５３が吸入行程に位置する状態を示す。この図のように、クランク軸線１０１，１０２が延びる方向から見た場合、第１・第３コネクティングロッド２６，２８と第２コネクティングロッド２７とはＸ字状になり、第４・第６コネクティングロッド５４，５６と第５コネクティングロッド５５とはハの字状になり、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とはオーバーラップする。
【００８０】
膨張行程にある第１ピストン２３側には、シリンダ軸８０の方向に慣性力と頂部２３ｅに加わる爆発力との合力が作用するため、第１・第３コネクティングロッド２６，２８のシリンダ軸８０に対する傾斜により図の下向きのスラスト力が発生し、また、第２コネクティングロッド２７のシリンダ軸８０に対する傾斜により図の上向きのスラスト力が発生するが、これらのスラスト力は大きさが同じであるため、打ち消しあい、結果的に、第１ピストン２３にはスラスト力が作用しない。これは第２ピストン５３側でも同じである。
【００８１】
（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図（コネクティングロッドの形状の一部は省いた。）である。
第１クランクシャフト１６側の大端部２７ａを、第２クランクシャフト１７の第２アーム１３２、第３アーム１３３、第４アーム１３４、第５アーム１３５の内側に入り込ませ、第２クランクシャフト１７側の大端部２６ａを、第１クランクシャフト１６の第１アーム１３１、第２アーム１３２、第３アーム１３３の内側に入り込ませ、第２クランクシャフト１７側の大端部２８ａを、第１クランクシャフト１６の第４アーム１３４、第５アーム１３５、第６アーム１３６内に入り込ませることで、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との間隔を極力小さくすることができる。
【００８２】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第３作用図であり、クランク角が１８０°、即ち、第１ピストン２３が膨張下死点、第２ピストン５３が吸入下死点に位置する状態を示す。この図のように、クランク軸線１０１，１０２が延びる方向から見た場合、第２コネクティングロッド２７、第１クランクシャフト１６及び第４・第６コネクティングロッド５４，５６がオーバーラップし、第１・第３コネクティングロッド２６，２８、第２クランクシャフト１７及び第５コネクティングロッド５５がオーバーラップするが、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とはオーバーラップしない。
【００８３】
（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図（コネクティングロッドの形状の一部は省いた。）である。
第２コネクティングロッドの大端部２７ａは、第４コネクティングロッドの大端部５４ａ及び第６コネクティングロッドの大端部５６ａよりも奥側に位置し、第５コネクティングロッドの大端部５５ａは、第１コネクティングロッド２６ａ及び第３コネクティングロッドの大端部２８ａよりも手前側に位置する。
【００８４】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第４作用図であり、クランク角が２７０°、即ち、第１ピストン２３が排気行程、第２ピストン５３が圧縮行程に位置する状態を示す。この図のように、クランク軸線１０１，１０２が延びる方向から見た場合、第１・第３コネクティングロッド２６，２８と第２コネクティングロッド２７とはハの字状になり、第４・第６コネクティングロッド５４，５６と第５コネクティングロッド５５とはＸ字状になり、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とはオーバーラップする。
【００８５】
（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図（コネクティングロッドの形状の一部は省いた。）である。
第１クランクシャフト１６側の大端部５４ａを、第２クランクシャフト１６の第１アーム１３１、第２アーム１３２、第３アーム１３３の内側に入り込ませ、第１クランクシャフト１６側の大端部５６ａを、第２クランクシャフト１６の第４アーム１３４、第５アーム１３５、第６アーム１３６内に入り込ませ、第２クランクシャフト１７側の大端部５５ａを、第１クランクシャフト１６の第２アーム１３２、第３アーム１３３、第４アーム１３４、第５アーム１３５の内側に入り込ませることで、第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７との間隔を極力小さくすることができる。
【００８６】
以上の図１、図３、図７〜図１０で説明したように、左クランクケース３３及び右クランクケース６４に２本の第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７を平行に配置し、これらの第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７の両側方に且つシリンダ軸８０を一致させて左クランクケース３３及び右クランクケース６４側に一対のシリンダとしての左シリンダボア２２及び右シリンダボア５２を設け、これらの左シリンダボア２２及び右シリンダボア５２にそれぞれ第１ピストン２３及び第２ピストン５３を移動自在に挿入し、２本の第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７からそれぞれ一対の左シリンダボア２２側及び右シリンダボア５２側へ第１コネクティングロッド２６、第２コネクティングロッド２７、第３コネクティングロッド２８及び第４コネクティングロッド５４、第５コネクティングロッド５５、第６コネクティングロッド５６を延ばし、これらの各コネクティングロッド２６〜２８，５４〜５６の先端に第１ピストン２３、第２ピストン５３を連結することで、２本の第１クランクシャフト１６と第２クランクシャフト１７とを反対方向に回転させたときに、それぞれの第１ピストン２３、第２ピストン５３に連結した２つの第１・第３コネクティングロッド２６，２８と第２コネクティングロッド２７、第４・第６コネクティングロッド５４，５６と第５コネクティングロッド５５のそれぞれにおける各ピストン２３，５３及び各クランクシャフト１６，１７との連結位置、即ち点９２と点９４、点９１と点９３、点９６と点９８、点９５と点９７を、シリンダ軸８０に対して常に対称となるようにして、一対の第１ピストン２３及び第２ピストン５３をそれぞれ水平移動させることを特徴とする。
【００８７】
これにより、水平対向型の内燃機関において、各ピストン２３，５３での２つのコネクティングロッドの傾き（即ち、第１・第３コネクティングロッド２６，２８の傾きと第２コネクティングロッド２７の傾き、第４・第６コネクティングロッド５４，５６の傾きと第５コネクティングロッド５５の傾き）がシリンダ軸８０に対して対称となり、第１ピストン２３及び第２ピストン５３にスラスト力が作用しないようにすることができ、第１ピストン２３と左シリンダボア２２との摺動抵抗、第２ピストン５３と右シリンダボア５２との摺動抵抗が低減し、第１ピストン２３及び第２ピストン５３の姿勢を保持するスカート部が不要になって第１ピストン２３及び第２ピストン５３の軽量化を図ることができ、高回転化や省燃費化を図ることができる。また、第１ピストン２３及び第２ピストン５３の側部の摩耗を低減させることができ、更に、第１ピストン２３及び第２ピストン５３がそれぞれ左シリンダボア２２、右シリンダボア５２に当たって発生するピストン打音の発生を抑えることができる。
【００８８】
また、対向する左シリンダボア２２と右シリンダボア５２とが同一シリンダ軸８０上に位置するため、シリンダオフセットがゼロとなり、対向する第１ピストン２３及び第２ピストン５３がそれぞれストロークしたときに、第１クランクシャフト１６及び第２クランクシャフト１７に偶力が発生せず、機械振動を完全に打ち消すことができる。
【００８９】
尚、本実施形態では、図１に示したように、内燃機関を２気筒水平対向型としたが、これに限らず、４気筒、６気筒、あるいはこれ以外の偶数気筒の水平対向型としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の内燃機関は、二輪車、四輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る内燃機関の断面図である。
【図２】本発明に係るクランクシャフト、コネクティングロッド及びピストンの組立体を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るクランクシャフト、コネクティングロッド及びピストンの組立体を示す側面図である。
【図４】本発明に係る第１クランクシャフト及び第２クランクシャフトの断面図である。
【図５】本発明に係る第１クランクシャフト及び第２クランクシャフトの簡略図である。
【図６】本発明に係る内燃機関のピストンを示す説明図である。
【図７】本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第１作用図である。
【図８】本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第２作用図である。
【図９】本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第３作用図である。
【図１０】本発明に係る各クランクシャフト、各コネクティングロッド及び各ピストンの作用を示す第４作用図である。
【図１１】従来の内燃機関の断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０…内燃機関、１６，１７…クランクシャフト（第１クランクシャフト、第２クランクシャフト）、２２，５２…シリンダ（左シリンダボア、右シリンダボア）、２３，５３…ピストン（第１ピストン、第２ピストン）、２６，２７，２８，５４，５５，５６…コネクティングロッド（第１コネクティングロッド、第２コネクティングロッド、第３コネクティングロッド、第４コネクティングロッド、第５コネクティングロッド、第６コネクティングロッド）、３３，６４…クランクケース（左クランクケース、右クランクケース）、８０…シリンダ軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007198359.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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